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基于S3C2410的嵌入式指纹识别系统陈晓雪【期刊名称】《电脑知识与技术》【年(卷),期】2013(000)029【摘要】对指纹识别电子产品开发平台进行了分析研究，设计了含DSP的ARM 嵌入式指纹识别电子产品技术框架结果及其软件流程，并进行VC++编程，实现了含DSP的ARM嵌入式指纹识别系统的识别方法。
系统容易扩展对外部数据的存放需要，适合需要存储大量指纹特征库场合的应用需求。
弥补了指纹识别器控制平台成本较高、难以携带等缺点。
%Identified the development terrace of the electronics product to carry on an analytical research to the fingerprint, The ARM built-in fingerprint which designs to contain DSP identifies the technique frame of the electronics product a result and it softwareprocess, database mold piece, and carry on VC++plait distance, the ARM built-in fingerprint which carries out tocon-tain DSP identifies identify of system a method.The system easily expands outward a department a deposit of data a demand, in keeping with need to save the applied need of a great deal of fingerprint characteristic database situation. Make up the faults of the fingerprint recognizer control platform of high cost and difficult to carry.【总页数】5页(P6605-6608,6620)【作者】陈晓雪【作者单位】山东科技大学，山东青岛266510【正文语种】中文【中图分类】TP311【相关文献】1.基于双目视角的嵌入式3D指纹识别系统设计 [J], 葛明涛;关景新;董素鸽2.基于STM32的嵌入式指纹识别系统的设计与实现 [J], 王春蕾;周美娇;易淑友3.基于Linux的嵌入式指纹识别系统 [J], 顾玮4.基于ARM S3C2410的指纹识别系统设计与实现 [J], 胡先东;杨根兴5.基于Linux的嵌入式指纹识别系统 [J], 顾玮因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
S3C2410与指纹传感器MBF200的SPI通信设计[导读]随着网络技术和通信技术的发展，传统的身份认证技术对于信息安全表现得越来越有些力不从心了。
由于人的身体特征具有唯一性和稳定性，人们开始把目光转向了生物识别技术，如指纹、虹膜、DNA、掌形识别等。
在众多的特征识别中，指纹采集设备由于具有体积小、功耗低、稳定性好、误判概率低等优点，而受到人们的青睐。
指纹传感器是指纹采集设备中的核心器件，在此选用富士通公司的MBF200。
它是一款先进的固态指纹传感器芯片，具有性能高、功耗低、成本低、接口方便等特点。
这使得在嵌入式系统中实现数据的传输更加方便。
S3C2410是三星公司推出的ARM920T核微处理器，主要面向手持设备以及高性价比、低功耗的应用，且在片上集成了丰富的组件，有利于其扩展。
引言随着网络技术和通信技术的发展，传统的身份认证技术对于信息安全表现得越来越有些力不从心了。
由于人的身体特征具有唯一性和稳定性，人们开始把目光转向了生物识别技术，如指纹、虹膜、DNA、掌形识别等。
在众多的特征识别中，指纹采集设备由于具有体积小、功耗低、稳定性好、误判概率低等优点，而受到人们的青睐。
指纹传感器是指纹采集设备中的核心器件，在此选用富士通公司的MBF200。
它是一款先进的固态指纹传感器芯片，具有性能高、功耗低、成本低、接口方便等特点。
这使得在嵌入式系统中实现数据的传输更加方便。
S3C2410是三星公司推出的ARM920T核微处理器，主要面向手持设备以及高性价比、低功耗的应用，且在片上集成了丰富的组件，有利于其扩展。
1 MBF200的结构和特点介绍MBF200是为嵌入式系统设计的高性能、低功耗的电容指纹传感器。
该芯片传感区域为1.28 cm×1.50 Cm，具有256×300传感器阵列和500 dpi的分辨率，集成8位A/D转换器，工作电压为3.3～5 V，且有指纹自动检测功能。
提供3种总线接口：8位微处理器总线接口(MCU)、串行外围设备接口(SPI)和集成USB全速接口。
第二十二章SPI（串行外围设备接口）22.1概述S3C2440A的SPI接口可以接口串行数据传输。
S3C2440A包括两个SPI接口，每个接口分别有两个8位的数据移位器用于发送和接收。
在SPI发送期间，数据同时发送（串行移出）和接收（串行移入）。
在某个频率下的8位串行数据由相应的控制寄存器设置决定。
如果你仅想发送，接收数据可以保持缄默。
另外如果你只想接收，你应该发送缄默数据1。
22.2特点-支持两个通道的SPI-兼容SPI协议（2.11版本）-8位发送移位寄存器-8位接收移位寄存器-8位预定标器-查询，中断和DMA传输模式-容忍5V输入，除nSS22.3模块图22.4SPI操作使用SPI接口，S3C2440A可以和外部设备接收发送8位数据。
一个串行时钟线来同步两个用于信息移位和采用的数据线。
当SPI是主机时，传输频率通过设定SPPREn寄存器的相应位来控制。
你可以修改其频率来调节波特率数据寄存器的值。
如果SPI是从属，其他的主机提供时钟。
当程序员写字节数据到SPTDATn寄存器时，SPI发送接收操作会同时开始。
在这种情况下，在写字节数据到SPTDATn之前，nSS应该被激活。
22.4.1编程步骤当一个字节的数据写入SPTDATn寄存器，如果ENSCK、SPCONn寄存器的MSTR被置位，SPI开始发送。
你可以使用一个典型的编程步骤来操作SPI卡。
对SPI模块编程，按照一下基本步骤（1）时钟波特率预定标器寄存器（SPPREn）（2）设置SPCONn来合理配置SPI模块（3）写数据0xFF到SPTDATn10次，目的是初始化MMC或SD卡。
（4）设置一个GPIO引脚，其作为nSS，低电平是激活MMC或SD卡。
（5）发送数据->检查传输准备标志（REDY=1）的状态，然后写数据到SPTDATn（6）接收数据（1）：SPCONn的TAGD位是无效=normal mode->写0xFF到SPTDATn，然后确认REDY置1，然后从读缓存读取数据（7）接收数据（2）：SPCONn的TAGD位是有效=Tx Auto Garbage Data mode ->确认REDY置1，然后从读缓存读取数据（然后自动开始传输）（8）设置一个GPIO引脚，其作为nSS，高电平是解除激活MMC或SD卡。
S3C2410与指纹传感器MBF200的SPI通信设计
孟建民;薛重德;李广涛
【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》
【年(卷),期】2008(000)008
【摘要】MBF200是富士通公司推出的一款嵌入式指纹采集芯片,体积小、结构简单,容易与嵌入式微处理器接口.本文详细介绍了MBF200的结构特点、SPI接口特性,以及与S3C2410的SPI通信的软硬件设计,并给出指纹采集程序流程.
【总页数】4页(P34-37)
【作者】孟建民;薛重德;李广涛
【作者单位】南京航空航天大学;南京航空航天大学;南京航空航天大学
【正文语种】中文
【中图分类】TP2
【相关文献】
1.基于传感器MBF200的指纹图像采集系统设计 [J], 韩玉芹;祖先锋
2.MBF200型指纹传感器及其SPI接口的应用 [J], 徐俊;龙占超
3.新型指纹传感器MBF200的特性及应用 [J], 肖小锋;蔡金燕;梁玉英
4.MBF200型指纹传感器的原理与应用 [J], 徐俊;龙占超
5.基于S3C2410和MBF200的指纹采集系统设计 [J], 任志国;薛重德;杜磊
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
S3C2410中文手册：SPI总线SPI总线概述S3C2410的串行外设接口SPI可以进行串行数据传输接口。
S3C2410具有两个SPI，每个SPI具有两个8位移位寄存器用于独立地发送和接收数据。
在SPI传输过程中，数据时同时发送和接收的(全双工)，8位串行数据传输频率由相应的控制寄存器设置，如果希望仅发送数据，则接收数据can be dummy，同样如果只希望接收数据，则应该发送dummy '1' data。
有4个与SPI传输相关的引脚:SCK (SPICLK0,1)、MISO (SPIMISO0,1)数据线、MOSI (SPIMOSI0,1) 数据线、SS (nSS0,1)-低电平有效。
特性— SPI 2.11版协议兼容8位发送移位寄存器—— 8位接收移位寄存器— 8位预定标器逻辑Polling、中断、DMA传输模式—方框图图22-1 SPI方框图SPI操作使用SPI接口，S3C2410能够与外部设备同时收发8位数据。
一个串行时钟线SCK用于同步两根数据线来以为和采样信息。
当SPI为主机时，可以通过设置SPPREn寄存器的适当的位来控制传输频率，你可以通过调整波特率寄存器的值修改它的的频率。
如果SPI是从机，由另外的主机提供时钟。
当用户向SPTDATn寄存器中写入数据时，SPI接收/发送操作将同步开始。
某些情况下，nSS应该在数据写入SPTDATn之前有效。
编程流程当一个数据被写入SPTDATn寄存器时，如果ENSCK和SPCONn寄存器中的MSTR位被置位，则启动数据发送。
可以根据如下步骤对SPI模块进行编程:1. 设置波特率预定标器寄存器SPPREn2. 设置SPCONn来恰当地配置SPI模块3. 向SPTDATn写入10次0XFF来初始化MCC或SD卡4. 设置作为nSS的GPIO，配置为低电平使MCC或SD卡生效5. Tx数据—>检查Transfer Ready flag (REDY = 1)的状态，然后向SPTDATn写入数据。
基于S3C2410的智能家居数据采集系统设计周维龙1,2,吴桂清2(1.湖南工业大学电气与信息工程学院 湖南株洲 412008;2.湖南大学电气与信息工程学院 湖南长沙 410082)摘 要:提出一种智能家居数据采集系统的设计。
以S3C2410处理器为核心搭建硬件平台,利用TCP/IP 协议实现数据传输以及数据共享,采用嵌入式操作系统Linux ,缩短开发周期,系统可以很方便地对家居环境状态进行智能化管理和有效监控,使居住更加方便、安全、舒适。
关键词:智能家居;数据采集;TCP/IP ;Linux中图分类号:TP274+12 文献标识码:B 文章编号:10042373X (2010)022038203Design of Smart H ome Data Acquisition System B ased on S3C2410ZHOU Weilong 1,2,WU Guiqing 2(1.College of Elect rical and Information Engineering ,Hunan University of Technology ,Zhuzhou ,412008,China ;2.College of Electrical and Information Engineering ,Hunan University ,Changsha ,410082,China )Abstract :A design of smart home data acquisition system is proposed.The system builds a hardware platform on S3C2410and accomplishes data transmission and sharing by means of TCP/IP.Adopting embedded operating system Linux ,the deve 2lopment cycle is reduced.The system is very easy to manage the home state intelligently and monitor the enviroment effextive 2ly ,and make the habitation convenience ,sureness and comfortable.K eywords :smart home ;data acquisition ;TCP/IP ;Linux收稿日期:20092082170 引 言智能家居是以住宅为平台,兼备建筑设备、网络通信、信息家电和设备自动化,集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。
S3C2410与指纹传感器MBF200的SPI通信设计时间：2008-12-22 02:53:23来源：单片机与嵌入式系统应用作者：MBF200, S3C2410, SPI通信引言
随着网络技术和通信技术的发展，传统的身份认证技术对于信息安全表现得越来越有些力不从心了。
由于人的身体特征具有唯一性和稳定性，人们开始把目光转向了生物识别技术，如指纹、虹膜、DNA、掌形识别等。
在众多的特征识别中，指纹采集设备由于具有体积小、功耗低、稳定性好、误判概率低等优点，而受到人们的青睐。
指纹传感器是指纹采集设备中的核心器件，在此选用富士通公司的MBF200。
它是一款先进的固态指纹传感器芯片，具有性能高、功耗低、成本低、接口方便等特点。
这使得在嵌入式系统中实现数据的传输更加方便。
S3C2410是三星公司推出的ARM920T核微处理器，主要面向手持设备以及高性价比、低功耗的应用，且在片上集成了丰富的组件，有利于其扩展。
1 MBF200的结构和特点介绍
MBF200是为嵌入式系统设计的高性能、低功耗的电容指纹传感器。
该芯片传感区域为1．28 cm×1．50 Cm，具有256×300传感器阵列和500 dpi的分辨率，集成8位A／D转换器，工作电压为3．3～5 V，且有指纹自动检测功能。
提供3种总线接口：8位微处理器总线接口(MCU)、串行外围设备接口(SPI)和集成USB全速接口。
鉴于接口简单，实现容易且占用的I／O较少，本文采用SPI接口方式。
MBF200的内部结构如图1所示。
其中256×300传感器阵列用于产生感应电压；功能寄存器用于对芯片进行操作控制；控制电路用于传感器与外部接口电路的控制，负责数据的读出与写入；地址索引寄存器与数据寄存器分别用于对功能寄存器的地址选择及数据的读写；采样保持及A／D转换电路用于对传感器阵列所产生的电压进行采样。
另外，多频振荡电路用于为芯片提供时钟信号。
MBF200共有19个寄存器，对芯片的读／写操作实际上就是对寄存器的操作，所以了解寄存器的功能才能学会芯片的使用。
由于本文采用的是串行外围设备接口(SPI)的从操作模式，这里仅对用到的一些重要寄存器进行说明。
(1)CTRLA(控制寄存器A)
控制寄存器A的功能说明如表1所列。
写该寄存器开始图像转换，读该寄存器来获取A／D转换结果。
GETSUB、GETIMG 和GETROW三位选定了相应的一种图像存取模式，并且初始化了A／D转换器的转换序列。
ANISEL位确定了A／D转换的来源。
置GETSUB位为1，开始捕获由RAH、RAL、CAL、REH、REL、CEL确定的矩形图形区域。
置GETIMG位为1，开始捕获整幅图像而不用考虑行列寄存器。
置GETROW位为1，开始捕获由RAH、RAL确定的行单元数据。
向GETSUB、GETIMG和GETROW中的任意一位写入1个“1”，都将放弃当前对应模式的图像获取并重新开始该新模式的图像获取，而且这3位每次最多只能有1位被置成1。
如果这3位中有多于一位被置成1，那么图像的转换就不会开始。
当GETIMG被置成l后，MBF200会完成以下一系列动作：
①行地址被置成O；
②列地址被置成O；
③自动开始图像的行获取；
④第一个像素的A／D转换自动开始。
当向CTRLA中写“O”时，除了会清除ANSEL之外，并不会使MBF200放弃当前的图像。
读CTRLA的状态可以得到A／D转换的结果。
(2)CTRLB(控制寄存器B)
控制寄存器B的功能说明如表2所列。
在SPI模式中，AFDEN与ENABLE联合使用，通过产生中断来唤醒微处理器和启动A／D转换使能，这样可以节省电量。
控制寄存器CTRLB中的AUTOINCEN位用于设置是否启动自动增加行列地址寄存器的值。
当此位被设置1时，若某一个像素的A／D转换值被读取，则列地址自动增加，同时下一个像素的A／D转换自动开始。
一旦某行的最后一个像素的灰度值被读取，则行地址自动增加，同时这行的第一个像素的A／D转换自动开始。
(3)ICR中断控制寄存器
这个寄存器主要控制指纹传感器的2个中断源，中断请求O与手指探测中断对应，中断请求1与引脚EXTINT的外部中断对应。
各位的详细说明请查阅参考文献。
2 硬件接口设计
2．1 MBF200的SPI接口特性
在SPI从模式中，传感器支持的数据传输格式为SPImode(O，0)和SPI mode(1，1)。
如图2所示，MBF200的时序要求如下：
①在数据传输中，SCS保持低电平；
②MOSI线上的数据在SCK的上升沿被采样；
③SCK在空闲状态时，可为高电平，也可为低电平；
④MISO线上的数据在SCK的下降沿发生变化；
⑤最高位先被移出；
⑥指令格式是8位指令码加8位地址码和8位数据。
2．2 S3C2410的SP I接口特点
S3C2410有2个串行外围设备接口(SPI)，每个SPI接口都有2个分别用于发送和接收的8位移位寄存器。
在SPI通信中，数据同时被发送(串行移出)和接收(串行移入)，8位串行数据的传输速率由相关的控制寄存器决定。
SPI的接口特性：与SPI接口协议v2．11兼容；8位用于发送的移位寄存器；8位用于接收的移位寄存器；8位预分频逻辑；查询、中断和DMA传送模式。
把S3C2410的SPI配置为主设备，完成对MBF200的接口设计，硬件连接如图3所示。
SPIMOSI0作为主设备的输出，SPIMISOO作为主设备的输入，SPICLK0用作SPI通信的串行时钟。
且S3C2410支持4种不同的传输格式，可以保证主从设备时序的一致性。
S3C2410的SPI接口操作：通过SPI接口，S3C2410可以与MBF、200同时发送和接收8位数据。
串行时钟线与两条数据线同步，用于移位和数据采样。
数据传输速率由SPPREn 寄存器控制，通过修改预分频值来调整波特率。
当GPGO输出为低电平时，向SPDATn寄存器写入字节数据，SPI发送和接收操作就同时启动。
3 软件设计
软件设计主要实现S3C2410控制MBF200型指纹传感器进行操作，采用移植性强的C 语言在ARM的集成开发环境ADS1．2下编写，主程序流程如图4所示。
目标板上电后就对整个采集系统进行初始化操作，包括ARM系统的初始化和MBF200的初始化，对它们进行参数配置。
初始化完成后就开始检测指纹传感器上是否有手指，如果有就发生中断，在中断服务程序进行指纹图像的采集，并保存起来。
3．1 S3C2410系统的初始化
任何一个系统启动的最初任务都是硬件的初始化，为后面的应用程序的执行准备好一些基本的硬件环境，包括看门狗和中断的设置、CPU的速度和时钟频率的配置、相关存储器的设置，以及与SPI通信相关的寄存器的设置。
部分代码如下：
3．2 MBF200的初始化
MBF200共有19个寄存器，除了SRA、CIDH、CIDL之外，在指纹采集之前必须对其初始化。
3．3 指纹采集程序设计
指纹采集工作由检测到手指中断开始，向CTRLA寄存器写入0x02开始整个区域的指纹图像数据采集；行捕获时间和A／D转换时间结束后，读取CTRLA寄存器，即当前像素点的8位数字量数值。
每次读取当前像素点的数值后自动进行下一像素点的A／D转换，循环读取CTRLA的值到指定的空间就可以获得一枚指纹图像的数据。
指纹采集程序流程如图5
所示。
由于MBF200与指纹传感器FPS200的结构和采集原理类似，根据FPS200的行捕获时间和A／D转换时间的算法，可估算出MBF200的行捕获时间TROW和A／D转换时间TA/D。
计算方法如下：
其中：TS为传感器时钟周期，DT[6：O]为放电时间常数。
由于2个等待时间不易过短，所以估算出丁RROW为
结语
随着信息安全越来越受重视，指纹自动识别系统会有更广阔的应用空间。
本文所研究的是指纹识别系统的最前端——指纹采集模块，结合MBF200自身的特点，提出了与S3C2410间的SPI通信方式。
这种方式结构简单，使用方便，易于嵌入。
